
【化】 multiplet isotope dilution method
excessive; many; more; much; multi-
【计】 multi
【医】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
again; layer; repeat; scale; weight
【计】 repetitive group
【医】 hyper-; weight; wt.
【化】 IDA; isotope dilution analysis; isotopic dilution analysis
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
多重同位素稀释分析法(Multiple Isotope Dilution Analysis, MIDA) 是一种高精度的痕量元素或同位素定量分析技术,属于同位素稀释质谱法(Isotope Dilution Mass Spectrometry, IDMS)的拓展应用。其核心原理是通过向待测样品中同时加入两种或多种已知量的富集同位素示踪剂,利用质谱仪测量混合后同位素比值的变化,结合质量平衡方程计算目标分析物的绝对含量。相较于单一同位素稀释法,MIDA通过引入多个同位素示踪剂,可显著提高分析的准确性、降低不确定度,并实现复杂基体中多组分的同时测定。
多重示踪剂设计
实验前需向样品中精确加入至少两种不同同位素组成的富集示踪剂(如⁹⁰Sr、⁸⁶Sr等)。这些示踪剂与样品中的目标同位素(如⁸⁸Sr)发生同位素交换,形成新的混合同位素体系。
数学基础:通过建立多变量质量平衡方程求解目标物浓度:
$$ Cx = C{sp} cdot frac{m{sp}}{mx} cdot frac{sum (R{mix,i} - R{x,i}) cdot A{sp,i}}{sum (R{sp,i} - R{mix,i}) cdot A{x,i}} $$
其中 (C_x) 为待测物浓度,(R) 为同位素比值,(A) 为原子量,下标 (x)、(sp)、(mix) 分别代表样品、示踪剂和混合体系。
误差自校正能力
多个同位素对的测量结果可交叉验证,自动校正质谱仪的质量歧视效应、样品制备损失及基体干扰,将相对不确定度降至0.1%以下。
应用场景
Isotope Dilution Mass Spectrometry (IDMS),系统定义MIDA方法论及标准化协议(链接)。
同位素稀释质谱法通则,明确MIDA在痕量元素检测中的技术规范(链接)。
Fassett & Paulsen (1989) Multiple Isotope Dilution for Elemental and Isotopic Analysis,验证MIDA在SRM 981铅标准物质定值中的可靠性(链接)。
Heumann (1992) Isotope Dilution Mass Spectrometry of Inorganic and Organic Substances,详述MIDA在生物样本多元素分析的应用案例(链接)。
多重同位素稀释分析法是一种基于同位素稀释原理的扩展技术,主要用于复杂样品中痕量物质的精准定量分析。其核心在于通过引入多种同位素标记物,结合稀释效应和同位素比值测量,提升分析的灵敏度和准确性。以下是具体解析:
假设加入两种标记物(标记1和标记2),其浓度分别为(C_1)和(C_2),混合后测得同位素比值为(R),则目标物浓度(C_x)可通过以下关系式计算: $$ C_x = frac{C_1 cdot (R_0 - R)}{R - R_x} $$ 其中(R_0)为初始比值,(R_x)为背景比值(需根据实验条件调整)。
如需更完整的公式推导或具体实验案例,可参考、6、9中的质谱法原理及计算示例。
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